新型微创经皮椎弓根钉系统横连接的设计和生物力学分析-design and biomechanical analysis of a new minimally invasive percutaneous pedicle screw system for transverse connection.docxVIP

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2018-06-03 发布于上海
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新型微创经皮椎弓根钉系统横连接的设计和生物力学分析-design and biomechanical analysis of a new minimally invasive percutaneous pedicle screw system for transverse connection

新型微创经皮椎弓根钉系统横连接的设计和生物力学研究中文摘要目的设计一种新型适用于微创经皮椎弓根钉系统的且放置方便的横连接；研究新型横连接在不同位置对短节段椎弓根钉内固定系统固定猪胸腰椎骨折模型的生物力学差异，为临床应用新型微创横连接提供生物力学依据。方法采集12具新鲜猪的脊柱标本胸腰段（T13-L3节段），随机分为两组，每组6具。每具标本均需测试六种状态下的生物力学稳定性包括：完整状态、L1骨折状态、单纯椎弓根钉系统固定、一个横连接放置在椎弓根钉系统中间固定、一个横连接放置在椎弓根系统钉棒结合处固定、两个横连放置在椎弓根钉系统钉棒结合处固定，L1骨折模型制作方法是预损伤结合万能材料机压缩法，T14、L2行椎弓根钉固定。第1组测量标本在屈曲、背伸、左/右侧弯和左/右旋转6个方向的运动范围（ROM）。第2组测量标本的轴向位移、轴向刚度、水平位移、水平刚度、扭矩及扭转刚度。数据处理应用SPSS11.5进行统计分析。结果骨折状态下标本严重失稳，4种内固定状态和完整状态的SPI均较骨折状态有显著性差异（p＜0.05）；三种加横连接椎弓根钉系统固定状态与单纯椎弓根钉系统固定状态相比较标本在左/右旋转方向上的SPI有显著差异（p＜0.05）；一个横连接放置在椎弓根钉系统中间固定和一个横连接放置在椎弓根系统钉棒结合处固定两种状态下标本在六个方向上的SPI及三种刚度值相比较，均无显著性差异(p＞0.05)。两个横连放置在椎弓根钉系统钉棒结合处内固定状态下标本在六个方向上的SPI和三种刚度值与其他5种状态相比均有显著性差异（p＜0.05）。结论新型微创经皮椎弓根钉系统横连接能够增强短节段微创经皮椎弓根钉系统的生物力学稳定性，特别是在轴向抗扭转的稳定。因此微创经皮椎弓根钉系统临床应用横连接是必要的，一个横连接放置在钉棒结合处和一个横连接放置在中间的生物力学作用，无显著差异，因此横连接安置于钉棒结合处是可行的。关键词生物力学，微创经皮椎弓根钉系统，横连接ThedesignandbiomechanicalevaluationofanewkindofcrosslinkforminimallyinvasiveprecutaneouspediclescrewsystemAbstractObjective.Anewkindofcrosslinkwasdesignedforminimallyinvasiveshort-segmentpercutaneouspediclescrewsystem(SPPS),whichwasconvenienttoinstall.ItsdifferentpositioninSPPSwasresearchedtoevaluatethebiomechanicalcharacteristicsofSPPSinordertosearchthebetterpositionforclinictouse.Methods.Twelvefreshpigspines(T13-L3)weredividedintotwogroupsatrandom,eachgroupincludedsixspecimens.Eachspecimenwastestedwithsixconditions:intactspecimens(INT)，themodelofL1compressedfracture(BF),pediclescrewfixation(PS),Pediclescrewsfixationwith1horizontalcrosslinkinthemiddleofrod(PS-MT),Pediclescrewsfixationwith1horizontalcrosslinkadjacenttodistalendofscrews(PS-DT),pediclescrewsfixationwith2horizontalcrosslinkadjacenttoeachsetofscrews(PS-UDT).ThefirstgroupspecimensweretestedtheROM(RangeOfMotion)inflexion(FLEX),extension(EXT),leftlateralbending(LB),rightlateralbending(RB),leftrotation(LR),rightrotation(RR).Thesecondgroupspecimensweretestedthehorizontalshearstiffness,horizontaldisplacement,torque,torsionalstiffness,axialstiffness,andaxialdisplacement.ROMwastransformedintostabil